Voorbeeldvragen en bespreking van samengestelde allelen
Pendahuluan
Meerdere allelen is een term die in de genetica wordt gebruikt om de aanwezigheid van meer dan twee allelen op één genetische locus te beschrijven. Dit verschilt van het klassieke Mendeliaanse overervingspatroon, dat slechts twee allelen voor een enkel gen beschouwt: een dominant en een recessief allel. Meerdere allelen zorgen voor een grotere genetische diversiteit en komen voor in een breed scala aan organismen. In dit artikel bespreken we verschillende voorbeelden met meerdere allelen en de bijbehorende oplossingen.
Basisconcept van meerdere allelen
Meerdere allelen zijn een verzameling van meer dan twee allelen die dezelfde locus bezetten op een paar homologe chromosomen. De aanwezigheid van meerdere allelen zorgt voor een grotere fenotypische variatie binnen een populatie. Een klassiek voorbeeld van meervoudige allelische overerving is de menselijke bloedgroep (ABO-systeem), waarbij er drie allelen zijn: \(I^A\), \(I^B\) en \(i\).
Voorbeeldvraag 1: Bloedgroepen volgens het ABO-systeem
Vraag:
Een man met bloedgroep A trouwt met een vrouw met bloedgroep B. Ze krijgen een kind met bloedgroep O. Bepaal de mogelijke genotypen van de ouders.
Discussie:
Bloedgroep A kan het genotype \(I^AI^A\) of \(I^Ai\) hebben, terwijl bloedgroep B het genotype \(I^BI^B\) of \(I^Bi\) kan hebben. Bloedgroep O kan alleen het genotype \(ii\) hebben. Omdat het kind bloedgroep O heeft, moeten beide ouders het \(i\)-allel doorgeven.
– Een man met bloedgroep A met genotype \(I^Ai\).
– Een vrouw met bloedgroep B met genotype \(I^Bi\).
Als we een genetische kruisingstabel (Punnett-vierkant) maken, kunnen we de resultaten van hun kruising als volgt zien:
| | \(I^A\) | \(i\) |
|———-|———|——–|
| \(I^B\) | \(I^AI^B\) | \(I^Bi\) |
| \(i\) | \(I^Ai\) | \(ii\) |
Mogelijke fenotypes van het kind:
– \(I^AI^B\) : Bloedgroep AB
– \(I^Bi\) : Bloedgroep B
– \(I^Ai\) : Bloedgroep A
– \(ii\) : Bloedgroep O
Een kind met bloedgroep O heeft een genotype \(ii\), wat kan voorkomen. Hieruit kan worden geconcludeerd dat de mogelijke genotypes van beide ouders \(I^Ai\) en \(I^Bi\) zijn.
Voorbeeldvraag 2: Vachtkleur bij konijnen
Vraag:
Bij konijnen wordt de vachtkleur bepaald door een reeks allelen in de dominantievolgorde \(C > c^c > c^h > c\). De mogelijke vachtkleuren zijn:
– \(CC, Cc^c, Cc^h, Cc\): Donkerharig
– \(c^cc^c, c^cc^h, c^cc\): Sepia-getint
– \(c^hc^h, c^hc\): Himalayabont
– (cc): Albinobont
Bepaal de fenotypeverhouding van de nakomelingen als twee sepia konijnen met elkaar worden gekruist.
Discussie:
Een konijn met sepiakleurige vacht kan het genotype \(c^cc^c\), \(c^cc^h\) of \(c^cc\) hebben. Laten we voor de eenvoud aannemen dat beide konijnen het genotype \(c^cc^c\) hebben.
De kruising tussen konijnen met genotype \(c^cc^c\) verloopt als volgt:
| | \(c^c\) | \(c\) |
|———-|———|——–|
| \(c^c\) | \(c^cc^c\) | \(c^cc\) |
| \(c\) | \(c^cc\) | \(cc\) |
Genotypische en fenotypische verhouding:
– \(c^cc^c\): Sepiabont
– \(2c^cc\): Himalayabont
– (cc): Albinobont
De fenotypeverhouding van hun kinderen was 1 sepia : 2 himalaya : 1 albino.
Voorbeeldvraag 3: Menselijke ziekten
Vraag:
Bij een bepaalde genetische aandoening zijn er vier allelen, namelijk \(A_1\), \(A_2\), \(A_3\) en \(a\), met de dominantievolgorde \(A_1 > A_2 > A_3 > a\). Als een individu de genotypen \(A_1a\) en \(A_3A_3\) heeft, bepaal dan het fenotype van dit individu.
Discussie:
– Een individu met genotype \(A_1a\): Omdat \(A_1\) dominant is over alle andere allelen, zal dit individu het fenotype vertonen dat geassocieerd is met het \(A_1\)-allel.
– Individu met genotype \(A_3A_3\): Aangezien het allel \(A_3\) dominant is ten opzichte van het allel \(a\) maar recessief ten opzichte van \(A_1\) en \(A_2\), zal het fenotype gebaseerd zijn op de expressie van het allel \(A_3\).
conclusie
De bespreking van de vragen in dit artikel laat zien dat de overerving van eigenschappen met meerdere allelen complexer is dan de klassieke Mendeliaanse overerving. Meerdere allelen op één locus bieden de mogelijkheid tot een grotere fenotypische variatie. Door het concept van meerdere allelen te begrijpen, kunnen we gemakkelijker de waarschijnlijke genetische uitkomsten in een populatie bepalen. Dergelijke analyses zijn belangrijk voor de studie van genetica en de toepassingen ervan in de geneeskunde, de veredeling en de evolutionaire biologie.
